کتاب اصول و مبانی ابزار دقیق – حمید فضلعلی

کتاب
آپدیت شده در : 01/ 09/ 1402
نویسنده : تیم تولید محتوا
بدون دیدگاه

تا پیش از این کتابی به عنوان مرجع کامل یادگیری مبانی ابزار دقیق تهیه نکرده بودیم، به همین دلیل با کتاب اصول و مبانی ابزار دقیق مهندس حمید فضلعلی در خدمت شما هستیم.

ابزار دقیق

در سال های اخیر کنترل اتوماتیک نقش عمده ای در پیشرفت صنایع داشته است و امروزه کنترل اتوماتیک یک قسمت مهم و جدا ناشدنی از فرایند می باشد. صنایع مختلف از واحدهای کوچک تا مجتمع های بزرگ صنعتی همه به نحوی از دستگاه های کنترل استفاده می کنند بطوریکه بهره برداری مطلوب از نظر اقتصادی و فنی بدون استفاده از سیستم کنترل اتوماتیک میسر نخواهد بود. رشد اقتصادی کشورهای فراصنعتی و رقابت سایر کشورهای توسعه یافته بر سر در اختیار گرفتن بازارهای جهانی و همچنین رقابت کشورهای در حال توسعه برای رسیدن به کشورهای توسعه یافته، نیاز به اتوماسیون و رسیدن به حداکثر تولید ضمن حفظ استاندارد و کیفیت را امری اجتناب ناپذیر نموده است.

تاریخچه‌ی اتوماسیون

بدیهی است که هر واحد تولیدی در منشور خود دو هدف مهم را دنبال می کند یکی افزایش تولید و دیگری رضایت مشتریان، این دو هدف را اگر با دید فنی و صنعتی (و نه تجاری) بخواهیم نگاه کنیم طبعاً به این باور دست پیدا می کنیم که واحد صنعتی فوق باید بگونه ای عمل کند که بدون وقفه بکار خود ادامه دهد و در ضمن کیفیت تولید تا حد قابل قبول (استاندارد) بالا باشد. اگر این واحد تولیدی را یک واحد شیمیایی در نظر بگیریم ملاحظه خواهد شد برای دست یافتن به اهداف یاد شده لازم است یک دستورالعمل خاص (دستور ترکیب مواد از لحاظ مقدار، شرایط و زمان ترکیب) رعایت شود. همچنین در یک واحد تولیدی پتروشیمی و پالایشگاه نفت به عنوان مثال عمل جداسازی در برج های جدا کننده هیدروکربن ها با اختلاف یک درجه سانتیگراد و در حرارت های بالا صورت می گیرد. مشابه این فرایندها در پالایشگاه های گازی نیز وجود دارد که در برج های جدا کننده، گازها در فشارها و دماهای معینی از یکدیگر جدا می شوند، لذا عمل تنظیم دما و فشار برج ها و مقدار فلوی عبوری از آنها به جهت ایجاد فرصت جدایش بسیار مهم می باشد. در کارخانجات تولید لوازم خانگی نیز در طول مسیر تولید دهها مرحله ی کنترل کیفی و تقدم تاخر نصب قطعات وجود دارد که به نوبه ی خود نیازمند اعمال فرایند کنترلی متناسب خود می باشد. سیستم کنترل مورد نظر نیز با قبول زحمت کنترل در واقع عملیات مورد نظر را انجام می دهد تا بدون ایجاد وقفه ی بی مورد عملیات تولید ضمن حفظ کیفیت استاندارد ادامه یابد. از سوی دیگر حفظ ایمنی تجهیزات و افراد همچنین حفاظت از محیط زیست ازجمله مواردیست که در یک سیستم کنترل با توجه به استراتژی های تولید کنندگان و الزامات سازمان های بین المللی و دولتی بایستی لحاظ گردد.

تا چندی پیش زمانیکه از کنترل اتوماتیک صحبتی مطرح می شد از دستگاه گریز از مرکز ساخت جمیز وات به عنوان اولین وسیله‌ی کنترل اتوماتیک نام برده می شد. اما امروزه و به لطف فناوری های مدرن از جمله اینترنت، همگان می دانند که ابتدائی ترین وسیله‌ی کنترل نمی تواند متعلق به قرن هیجدهم باشد!.

بخش های ابزار دقیق

اندازه گیری، کنترل و محرک ها (ادوات خروجی).

این سه مجموعه در کنار یکدیگر مکمل سیستمی به نام سیستم‌های کنترل اتوماتیک می باشند که این سیستم کنترل اتوماتیک وظیفه انجام کنترل فرآیندی را در یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارد.

اندازه گیرها

قسمت اندازه گیر، مقدار واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می کند. پارامترهای مختلفی در صنایع جهت کنترل، اندازه گیری می شوند مهم ترین پارامترهایی که در صنعت برای کنترل اندازه گیری می گردند عبارتند از:

اندازه گیری فشار measurement of the pressure
اندازه گیری جریانات سیالات measurement of the flow
اندازه گیری درجه حرارت measurement of the temperature
اندازه گیری ارتفاع مایعات measurement of the level

علاوه بر پارامترهایی که در بالا ذکر شد عوامل دیگری برای اندازه گیری و کنترل مهم هستند اما بعلت استفاده محدودتر از این پارامترها فقط به بیان نام آنها اکتفا می کنیم؛ اندازه گیری سرعت، اندازه گیری لرزش، آشکارسازهای دود و شعله، دستگاه های آنالایزر و …

کنترل کننده ها

قسمت دوم ابزاردقیق بخش کنترل می باشد. در ابتدای شروع صنعت که کنترل به صورت امروزی نبود کنترل بوسیله عوامل انسانی انجام می شد. سپس با پیشرفت علم سیستم کنترل اتوماتیک با بوجود آمدن ادوات نیوماتیکی (بادی) وارد مرحله جدیدی شد. بعد از مدتی با اختراع ترانزیستور استفاده از کارت های الکترونیکی برای کنترل آغاز شد البته با بوجود آمدن این قطعات کنترلی استفاده از عوامل انسانی برای کنترل رفته رفته کمتر می شد. در ادامه پیشرفت علم کامپیوترهای صنعتی با نام PLC وارد صنعت شدند بوسیله این PLC ها واحدها به آسانی کنترل می شدند و تغییرات نیز به آسانی در واحدها انجام می گرفت.

محرک ها (ادوات خروجی)

محرک ها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می گیرند و متناسب با این سیگنال ها عمل می کنند. از عمده ادوات خروجی می توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه گیری شده، در مقدار مطلوب و مورد نظر می شوند. این ادوات گستره تنوعی زیادی دارند.

اولین قدم برای کنترل یک فرایند، شناخت و درک دینامیک و رفتارهای آن فرآیند است. برای کنترل یک کمیت باید در هر لحظه اطلاعات دقیقی از آن داشته باشیم. پس باید کمیت مورد نظر را همواره اندازه گیری نماییم. معمولا دستگاه های اندازه گیری از سه بخش حسگر یا سنسور (Sensor)، مبدل یا ترانسدیوسر (Transducer)، انتقال دهنده یاترانسمیتر (Transmitter) تشکیل شده اند که گاهی این بخش ها با هم توام می شوند.

در کتاب اصول و مبانی ابزار دقیق مهندس حمید فضلعلی شما به شکلی مفصل در 140 صفحه با مبانی ابزار دقیق آشنا خواهید شد.